在i.MX RT處理器上使用PXP實(shí)現(xiàn)縮放和旋轉(zhuǎn)組合操作

本文主要探討如何使用PXP實(shí)現(xiàn)縮放和旋轉(zhuǎn)組合操作，PXP是NXP推出的一個(gè)2D圖形加速器，主要完成對(duì)圖像的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、固定角度旋轉(zhuǎn)（90°，180°，270°），任意比例縮放、混色，移位以及翻轉(zhuǎn)等功能。運(yùn)行平臺(tái)為i.MX RT1170/1160/1060/1050/1040。

其功能結(jié)構(gòu)框如下圖所示：

其工作域有3個(gè)：PS, AS以及OUTPUT。

PS域和AS域是輸入域，如果不需要混色，就只需要PS域輸入就可以了。PS域的輸入圖像可以進(jìn)行縮放、顏色轉(zhuǎn)換以及旋轉(zhuǎn)等操作。

本文主要討論一種特殊的情況，經(jīng)過(guò)PS域，先進(jìn)行縮放再進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，然后輸出。比如攝像頭輸入一個(gè)640（w）* 480（h）的圖片，經(jīng)過(guò)放大和旋轉(zhuǎn)后，輸出到一個(gè)720（w）*1280（h）的屏幕上。這個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程如下圖所示：

為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)操作，我們需要配置一個(gè)PS域的區(qū)域范圍，對(duì)于這種場(chǎng)景，PS域的范圍應(yīng)該配置為（0，0，1280-1，1280-1），這四個(gè)坐標(biāo)分別表示區(qū)域的左上角x，左上角y，右下角x，右下角y。上面的圖形在PS域中的位置如下圖所示：

這樣，通過(guò)把PS域的大小配置為1280*1280的正方形，才能保證圖像在放大和旋轉(zhuǎn)完的過(guò)程中，所有的輸入和輸出都在PS域的范圍內(nèi)。超過(guò)PS域的范圍，PXP不保證里面的數(shù)據(jù)正確，這一點(diǎn)在配置PXP的時(shí)候非常重要。另外PXP的框圖結(jié)構(gòu)里面有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)（Rotation）單元。對(duì)于要依次做縮放和旋轉(zhuǎn)的情況，需要使用PXP的第二個(gè)旋轉(zhuǎn)單元。

下面我們從代碼層面看一看相關(guān)的配置：

1.定義屏幕尺寸和原始圖像尺寸

#define APP_PANEL_WIDTH  720
#define APP_PANEL_HEIGHT 1280
#define APP_IMG_SIZE_W 640
#define APP_IMG_SIZE_H 480

2. PS域的配置下面的代碼是PS輸入圖像的buffer的相關(guān)配置。

這里重點(diǎn)講一下pitchBytes的概念。pitchBytes是用來(lái)指定一行圖像的字節(jié)數(shù)，它等于一行數(shù)據(jù)的像素?cái)?shù)*每個(gè)像素的字節(jié)數(shù)。PXP是靠這個(gè)參數(shù)來(lái)作為輸入數(shù)據(jù)的換行邊界。

const pxp_ps_buffer_config_tpsBufferConfig = {
.pixelFormat = APP_PXP_PS_FORMAT,
.swapByte    = false,
.bufferAddr  = (uint32_t)s_psBufferPxp,  // PS input image buffer
.bufferAddrU = 0U,
.bufferAddrV = 0U,
.pitchBytes  = APP_IMG_SIZE_W * APP_BPP,
};

配置PS區(qū)域，需要配置為配置為（0，0，1280-1，1280-1）。

PXP_SetProcessSurfacePosition(
APP_PXP,
0,
0,
APP_PANEL_HEIGHT-1,  // 1280-1
APP_PANEL_HEIGHT-1);// 1280-1

3.配置輸出buffer

這里需要注意，當(dāng)使用第二級(jí)的旋轉(zhuǎn)單元時(shí)，我們配置的輸出區(qū)域的長(zhǎng)和寬是旋轉(zhuǎn)之前的長(zhǎng)度和寬度，這一點(diǎn)非常容易出錯(cuò)。而pitchBytes一般都會(huì)配成旋轉(zhuǎn)后的圖像寬度（像素?cái)?shù)）* 每個(gè)像素的字節(jié)數(shù)。

outputBufferConfig.pixelFormat    = APP_PXP_OUT_FORMAT;
outputBufferConfig.interlacedMode = kPXP_OutputProgressive;
outputBufferConfig.buffer0Addr    = (uint32_t)s_BufferLcd[0];
outputBufferConfig.buffer1Addr    = 0U;
outputBufferConfig.pitchBytes     = APP_PANEL_WIDTH * APP_BPP;
outputBufferConfig.width          = APP_PANEL_HEIGHT; //1280;
outputBufferConfig.height         = APP_PANEL_WIDTH;  //720;

4.配置縮放比例和旋轉(zhuǎn)角度

這里縮放比例是通過(guò)縮放前的長(zhǎng)寬和縮放后的長(zhǎng)寬來(lái)指定的，API內(nèi)部會(huì)自動(dòng)計(jì)算縮放系數(shù)。

PXP_SetProcessSurfaceScaler(APP_PXP,
APP_IMG_SIZE_W,
APP_IMG_SIZE_H,
APP_PANEL_HEIGHT,
APP_PANEL_WIDTH);

PXP_SetRotateConfig(APP_PXP,
kPXP_RotateOutputBuffer,  // Use the 2nd rotation unit.
kPXP_Rotate90,
kPXP_FlipDisable);

運(yùn)行結(jié)果如下，左邊是原始圖像，右邊是放大以及旋轉(zhuǎn)90°得到的圖像：